Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Полум'я - це явище, яке викликане світінням газоподібної розпеченій середовища. У деяких випадках воно містить тверді дисперговані речовини і (або) плазму, в яких відбуваються перетворення реагентів фізико-хімічного характеру. Саме вони і приводять до саморазогрева, тепловиділенню і світіння. У газоподібному середовищі полум'я містяться заряджені частинки - радикали і іони. Це пояснює існування електропровідності полум'я і його взаємодію з електромагнітними полями. На такому принципі побудовані прилади, які можуть приглушити вогонь, змінити його форму або відірвати його від горючих матеріалів за допомогою електромагнітного випромінювання.

види полум'я

Світіння вогню ділиться на два види:

  • світяться;
  • світяться.

Майже кожне світіння мабуть для людського ока, але не кожне здатне випускати потрібну кількість світлового потоку.

Світіння полум'я обумовлюється наступними факторами.

  1. Температурою.
  2. Щільністю і тиском газів, які беруть участь в реакції.
  3. Наявністю твердої речовини.

Найбільш загальна причина світіння - це присутність в полум'я твердої речовини.

Багато гази горять слабо світиться або не світиться полум'ям. З них найбільш поширені сірководень (полум'я блакитного кольору як при горінні), аміак (блідо-жовте), метан, окис вуглецю (полум'я блідо-блакитного кольору), водень. Пари летких деяких рідин горять ледь світиться полум'ям (спирт і сірковуглець), а полум'я ацетону і ефіру стає трохи коптить через невеликого виділення вуглецю.

температура полум'я

Для різних горючих парів і газів температура полум'я неоднакова. А ще неоднакова температура різних частин полум'я, а область повного згоряння має більш високі показники температури.

Деяка кількість горючої речовини при спалюванні виділяє певну кількість теплоти. Якщо будова речовини відомо, то можна розрахувати обсяг і склад отриманих продуктів горіння. А якщо знати питому теплоту цих речовин, то можна розрахувати ту максимальну температуру, яку досягне полум'я.

Варто пам'ятати про те, що якщо речовина горить в повітрі, то на кожен обсяг вступає в реакцію кисню доводиться чотири обсягу інертного азоту. А так як в полум'ї присутній азот, він нагрівається теплотою, яка виділяється при реакції. Виходячи з цього можна зробити висновок про те, що температура полум'я буде складатися з температури продуктів горіння і азоту.

Неможливо точно визначити температуру, але можна це зробити приблизно, так як питома теплота змінюється з температурою.

Ось деякі показники по температурі відкритого вогню в різних матеріалах.

  1. Горіння магнію - 2200 градусів.
  2. Горіння спирту не перевищує температури 900 градусів.
  3. Горіння бензину - 1300-1400 градусів.
  4. Гасу - 800, а в середовищі чистого кисню - 2000 градусів.
  5. Горіння пропан-бутану може досягати температури від 800 до 1970 градусів.
  6. При згорянні дерева температурний показник коливається від 800 до 1000 градусів, а запалюється воно при 300 градусах.
  7. Температурний параметр горіння сірника становить 750-850 градусів.
  8. У палаючій сигареті - від 700 до 800 градусів.
  9. Більшість твердих матеріалів запалюється при температурному показнику в 300 градусів.

полум'я свічки

Полум'я, яке кожна людина може спостерігати при горінні свічки, сірники або запальнички, представляє з себе потік розпечених газів, які витягуються вертикально вгору, завдяки силі Архімеда. Гніт свічки спочатку нагрівається і починає випаровуватися парафін. Для самої нижньої частини характерне невелике світіння синього кольору - там мало кисню і багато палива. Саме через це паливо не повністю згорає і утворюється оксид вуглецю, який при окисленні на самому краї конуса полум'я йому надає синій колір.

За рахунок дифузії в центр надходить трохи більше кисню. Там відбувається подальше окислення палива і температурний показник зростає. Але для повного згоряння палива цього недостатньо. Внизу і в центрі містяться частинки вугілля і незгорілі крапельки. Вони світяться через сильного нагрівання. А ось випарується паливо, а також продукти згоряння, вода і вуглекислий газ практично не світяться. У самому верху найбільша концентрація кисню. Там не догорілі частки, які в центрі світилися, догоряють. Саме з цієї причини ця зона практично не світиться, хоча там найбільш високий температурний показник.

Класифікація полум'я

Класифікують світіння вогню наступним чином.

  1. За сприйняття візуального: кольорові, прозорі, коптять.
  2. По висоті: короткі і довгі.
  3. За швидкістю розповсюдження: швидкі і повільні.
  4. За температурним показником: високотемпературні, низькотемпературні, холодні.
  5. За характером переміщення середовища реакційної: пульсуючі, турбулентні, ламінарні.
  6. Станом горючого середовища: попередньо перемішані і дифузійні.
  7. За випромінювання: безбарвні, пофарбовані, що світяться.
  8. По агрегатному стані горючих речовин: полум'я аеродисперсних і твердих реагентів, рідких і газоподібних.

У дифузному ламинарном полум'я виділяють три оболонки (зони). Всередині конуса полум'я існує:

  • зона темна, де немає горіння через малу кількість окислювача - 300-350 градусів;
  • зона світиться, де здійснюється термічний розклад пального і воно згоряє частково - 500-800 градусів;
  • зона злегка світиться, де остаточно згоряють продукти розкладання пального і досягається максимальний температурний показник в 900-1500 градусів.

Температурний параметр полум'я залежить від інтенсивності підведення окислювача і природи горючої речовини. Полум'я розповсюджується по попередньо перемішаної середовищі. Відбувається поширення по нормалі від кожної точки фронту до поверхні полум'я.

За реально існуючим сумішей газоповітряним поширення завжди ускладнене возмущающими зовнішніми впливами, які обумовлені тертям, конвективними потоками, силами тяжкості та іншими факторами.

Саме через це реальна швидкість поширення від нормальної завжди відрізняється. Залежно від того, який характер носить швидкість поширення, розрізняють такі діапазони:

  1. При горінні детонаційному - понад 1000 метрів в секунду.
  2. При вибуховому - 300-1000.
  3. При дефлаграційне - до 100.

полум'я окислительное

Воно розташовується в самій верхній частині вогню, яка має найбільший температурний показник. У цій зоні горючі речовини майже повністю перетворені в продукти горіння. Тут спостерігається нестача палива і надлишок кисню. Саме з цієї причини речовини, які поміщені в цю зону, окислюються інтенсивно.

полум'я відновне

Ця частина найбільш близька до центру або знаходиться трохи нижче його. Тут мало кисню для горіння і багато палива. Якщо в цю область внести речовина, в якому є кисень, то він заберуть молодого речовини.

Температура вогню в запальничці

Запальничка - це пристрій портативний, яке призначене для отримання вогню. Вона може бути бензиново або газової, в залежності від застосовуваного палива. Ще існують запальнички, в яких власного палива немає. Вони призначаються для підпалу газової плити. Якісна турбозажігалка - це прилад щодо складний. Температура вогню в ній може сягає 1300 градусів.

Хімічний склад і колір полум'я

У кишенькових запальничок невеликий розмір, це дозволяє їх переносити без будь-яких проблем. Досить рідко можна зустріти настільну запальничку. Адже вони через своїх великих розмірів для перенесення не призначені. Їх дизайн різноманітний. Є запальнички камінні. Вони мають невелику товщину і ширину, але досить довгі.

На сьогоднішній день стають популярними рекламні запальнички. Якщо в будинку немає електроенергії, то неможливо їй підпалити газову плиту. Газ підпалює утворюється електрична дуга. Перевагами цих запальничок є такі якості.

  1. Довговічність і простота конструкції.
  2. Швидке і надійне запалювання газу.

Перша запальничка з сучасним кремнём створена в Австрії в 1903 році після винаходу ферроцеріевого сплаву бароном Карлом Ауер фон Вельсбаху.

Прискорився розвиток запальничок в період Першої світової війни. Солдати почали застосовувати сірники для того, щоб бачити в темряві дорогу, але їх місце розташування видавала інтенсивна спалах при підпал. Необхідність у вогні без значної спалаху сприяло розвитку запальничок.

У той час лідерами виробництва запальничок «кремінних» були Німеччина і Австрія. Таке портативний пристрій, який призначений для отримання вогню, що знаходяться в кишені багатьох курців, при неправильному поводженні може таїти в собі чимало небезпек.

Запальничка в період роботи не повинна навколо себе розбризкувати іскри. Вогонь повинен бути стабільним і рівним. Температура вогню в запальничках кишенькових досягає приблизно 800-1000 градусів. Світіння червоного або оранжевого кольору викликано частинками вуглецю, які напружилися. Для побутових пальників і турбозажігалок застосовується в основному газ бутан, який легко спалюється, не має запаху і кольору. Бутан отримують шляхом переробки при високих температурах нафти, а також її фракцій. Бутан - це легковоспламенімие вуглеводні, але він абсолютно безпечний в конструкціях сучасних запальничок.

Подібні запальнички в побуті дуже корисні. Ними можна підпалити будь легкозаймисті речовини. У комплект турбозажігалок входить настільна підставка. Колір полум'я залежить від горючого матеріалу і температури горіння. Полум'я багаття або каміна в основному має строкатий вигляд. Температура горіння дерева нижче температури горіння гніту свічки. Саме через це колір вогнища не жовтий, а помаранчевий.

Мідь, натрій і кальцій при високих температурних показниках світяться різними кольорами.

Електрична запальничка була винайдена в 1770 році. У ній воднева струмінь запалала від іскри машини електрофорної. Згодом бензинові запальнички поступилися місцем газовим, які більш зручні. У них обов'язково повинна перебувати батарейка - джерело енергії.

Не дуже давно з'явилися запальнички сенсорні, в яких без механічного впливу відбувається запалювання газу впливом на сенсорний датчик. Сенсорні запальнички кишенькового типу. В основному, в них міститься інформація рекламного типу, яка нанесена за допомогою тампонной або шовкотрафаретного друку.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Металообробка